I. 산업 배경 및 측정 과제
건설 기계 부품용 블랭크는 대부분 주조, 단조 또는 다이캐스팅 공정을 통해 생산됩니다. 이러한 블랭크는 가공 여유가 일정하지 않다는 특징이 있습니다. 즉, 하나의 블랭크 내에서도 일부 영역에는 여유가 많이 남아 있는 반면 다른 영역에는 여유가 거의 없습니다. 이러한 고유한 특성으로 인해 다음과 같은 주요 문제가 발생합니다.
블랭크 허용치의 큰 변동으로 인해 공구 충돌 및 과절삭 위험이 높습니다.
주조, 단조 및 다이캐스팅 과정에서 발생하는 수축, 변형 및 금형 마모의 영향을 받는 주조-단조 부품은 실제 여유값과 이론적인 도면 값 사이에 체계적인 편차를 보입니다. 작업자는 경험에 의존하여 대략적인 공구 오프셋만 설정할 수 있습니다. 국부적인 여유값이 과도하면 공구가 직접 충돌하고, 여유값이 부족하면 가공이 불완전해집니다. 주조-단조 부품 가공에서는 공구 충돌, 과절삭 및 블랭크 스크랩이 빈번하게 발생합니다.
가공 효율은 보수적인 절삭 매개변수에 의해 제한됩니다.
공구 충돌을 방지하기 위해 작업자는 보수적인 절삭 매개변수를 사용하고 절삭 깊이를 줄이는 경향이 있습니다. 블랭크 허용치의 변동이 클수록 매개변수는 더욱 보수적으로 설정됩니다. 결과적으로 절삭 성능을 최대한 활용할 수 없게 되고, 공구 충돌에 대한 우려로 인해 공작기계의 처리량이 제한됩니다.
수동 정렬은 블랭크 변형을 보정하지 못합니다.
주조 및 단조 블랭크는 본질적으로 변형이 발생합니다. 특히 복잡한 형상의 박스와 하우징은 클램핑 후 기준 정렬이 매우 어렵습니다. 수동 인디케이터를 이용한 정렬은 공작물 하나당 몇 분에서 10분 이상 소요됩니다. 작업자의 숙련도는 천차만별이며, 정렬 불량은 불량품 발생으로 직결됩니다.
II. 해결책: DMP 시리즈 공작기계 프로브
블랭크 여유량 변동과 수동 정렬이라는 두 가지 문제를 해결하기 위해 DMP 시리즈 공작기계 프로브는 터치 트리거 프로브 센싱, 전방향 광 또는 무선 통신, 그리고 기계 내 사전 스캐닝 알고리즘을 채택했습니다. 가공 전에 실제 블랭크 여유량을 자동으로 식별하고 가공 좌표계를 동적으로 조정하여, 공구가 순전히 이론적인 도면 데이터가 아닌 실제 블랭크 상태에 따라 가공할 수 있도록 합니다.
기계 내 공백 사전 스캔을 통한 자동 실제 허용치 식별
첫 번째 절삭 전에 DMP 시리즈는 주요 블랭크 형상에 대한 고속 터치 스캔을 수행하여 모든 영역에 걸쳐 실제 허용 오차 분포를 측정합니다. 허용 오차가 과도한 영역에서는 자동 경보가 울려 공구의 강한 충격을 방지하고, 허용 오차가 부족한 영역은 사전에 감지하여 비효율적인 가공을 방지합니다.
가공 좌표계를 동적으로 보정하여 허용 오차 변동의 영향을 제거합니다.
사전 스캔 결과를 기반으로 프로브는 공작물 좌표계와 공구 오프셋을 자동으로 보정하여 가공 기준점을 실제 블랭크 위치에 맞춥니다. 블랭크 변형 및 클램핑 오프셋으로 인한 기준점 편차는 수십 초 내에 자동으로 보정되어 수동 인디케이터를 이용한 반복적인 정렬 작업이 필요 없어집니다.
단방향 트리거 반복 정밀도: ≤1 μm (2σ)
이 스타일러스는 1μm(2σ) 이하의 단방향 트리거 반복 정밀도를 제공하여 블랭크 허용 오차 평가를 위한 신뢰할 수 있는 기준을 제시합니다. 사전 스캔 결과는 공구 오프셋 조정에 직접적인 영향을 미치므로, 허용 오차 오판으로 인한 과절삭 위험과 그로 인한 공작물 불량 발생을 근본적으로 제거합니다.
III. 구현상의 이점
신뢰할 수 있는 측정 정확도
1μm 이하(2σ)의 반복 정밀도는 블랭크 허용 오차 판단을 위한 신뢰할 수 있는 기준을 제공합니다. 사전 스캔 결과는 공구 오프셋 조정에 직접적인 영향을 미쳐 과절삭 및 과소 가공의 위험을 크게 줄여줍니다.
고속 측정
자동 사전 스캔 및 정렬 기능으로 수동 작업 시간이 몇 분에서 수십 초로 단축됩니다. 더욱 중요한 것은 작업자가 공구 충돌에 대한 우려 때문에 보수적인 절삭 매개변수를 적용할 필요가 없어졌으므로 공작기계가 설계된 절삭 효율을 회복할 수 있다는 점입니다.
탁월한 종합적 가치
주조 및 단조 블랭크는 고부가가치 부품으로, 불량품 하나 발생 시 수천에서 수만 통화에 이르는 손실이 발생할 수 있습니다. DMP 시리즈는 기계 내 사전 스캔 기능을 통해 공구 충돌 및 과절삭을 방지하여 블랭크 불량률을 줄입니다. 고가의 유럽산 프로브를 대체할 수 있는 국산 제품으로, 안정적인 측정 성능, 낮은 구매 및 유지 관리 비용, 그리고 하드웨어와 소프트웨어 모두에 대한 독립적인 지적 재산권을 통해 비용 효율적이고 안정적인 운영을 제공합니다.
